基于耦合触发细胞自动机的图像加密算法

提出了一种基于一维触发细胞自动机的图像加密技术.根据图像文件类型的特点,在加密前对图像进行了简单的预处理,将每个像素点的信息分割成两部分;相应地,密钥也被分成两部分,从而将原始图像信息分成两部分并加密.本加密系统采用的是对称耦合式的触发细胞自动机结构,一方面,加密算法和解密算法可以共享该结构,从而降低了硬件的实现代价;另一方面,基于此结构,对加密后的信息进行了密钥共享和分存,确保只有在同时获得一对密文时才能正确解密.触发细胞自动机的反转规则由子密钥流和图像信息本身共同决定,而且在细胞状态迭代的过程中能自适应地进行调整.密钥空间,即反转规则表,随着细胞自动机邻居半径增大呈指数增长,所以可以根据不同的安全性要求,通过增加细胞自动机的邻居半径来实现.仿真实验证实了该算法的有效性,并得到了较好的加密效果.     

二维可反向迭代细胞自动机在数据加密中的应用

针对一维触发细胞自动机加、解密速度慢,迭代次数多的问题,提出了一种基于二维触发细胞自动机的数据加密算法。通过邻居细胞间的相互作用与共同演化,反向迭代完成数据加密,正向演化完成数据解密。密钥空间,即反转规则表,随着细胞自动机邻居半径增大呈指数增长,且可以根据不同的安全性要求,通过调整细胞自动机的邻居半径及加密轮次来实现。分析结果表明,该算法可以抵抗蛮力攻击和已知明文、密文以及差分分析攻击,具有较高的安全性。加、解密共享同一硬件结构也使得本算法具有很强的实用性。     

二阶可逆耦合触发细胞自动机的加密技术研究

为了有效改进细胞自动机加密系统的实现复杂度和加解密效率,提出了一种二阶可逆耦合触发细胞自动机的图像加密方法.通过对简单的可逆细胞自动机进行扩展,构造二阶可逆细胞自动机,并以耦合触发规则对明文图像实行分块加密.二阶可逆细胞自动机的转移状态由其当前状态以及前一状态决定,有效增大了邻域范围,并且因为采用耦合触发规则,因此能明显增大加密系统的密钥空间,保证了系统的计算安全性.与一般触发自动机反向迭代的串行加密方式相比,该方法对于每个细胞的加密具有本质并行性,因此具有极高的加解密效率.通过实验验证其性能,结果表明与其它算法相比,该算法具有较大的密钥空间,能够有效抵抗蛮力攻击和差分分析攻击,且较小的邻域半径即可得到良好的加密效果,因此非常便于硬件实现.     

基于耦合混沌系统和细胞自动机的图像加密算法

提出一种基于耦合混沌系统和细胞自动机的加密方法。耦合混沌系统比单一混沌系统具有更复杂的动力学特性,可以增大密钥空间,提高加密系统的安全性;利用耦合触发细胞自动机实现明文分块的并行加密,提高加/解密速度,改进置乱效果。加密时首先经过混沌加密,然后利用混沌序列产生反转规则,由细胞自动机再次加密;解密过程正好相反。实验表明,这种混合加密方法具有更大的密钥空间和更好的置乱效果,能够有效抵抗蛮力攻击和差分分析攻击。     

基于混沌和细胞自动机的图像加密算法

为了设计加密性能好、容易实现的加密系统,充分利用混沌系统的密码学特性和细胞自动机良好的加密性能,提出了一种基于混沌系统和触发细胞自动机的图像加密算法.算法先利用混沌序列对图像进行加密处理;通过构造反转规则建立触发细胞自动机,并根据触发细胞自动机的迭代规则对图像进行二次加密.加密过程简单高效,且具有较大的密钥空间,可以保证系统的安全性.实验结果表明,该算法具有较好的加解密性能,且较小的邻域半径即可得到良好的加密效果,因此非常便于硬件实现.     

耦合双触发元胞自动机的加密技术研究

针对单向触发元胞自动机加密中误差传播的相似性问题,以及双向触发元胞自动机中密钥空间小的问题,提出了耦合双触发元胞自动机的加密技术,通过相互作用、相互影响的元胞自动机系统之间的共同演化,反向迭代完成数据加密,正向演化完成数据解密,达到解决密文相似性问题以及增加密钥的目的.分析结果表明,该算法可以抵抗蛮力攻击和已知明文、已知密文以及差分分析攻击,具有较高的安全性和很强的实用性.     

基于耦合触发元胞自动机的并行加密模型

介绍了耦合触发元胞自动机构造的一般方法，根据耦合触发元胞自动机的特性，提出了一种耦合触发元胞自动机并行加密模型．仿真实验表明：耦合触发元胞自动机并行加密模型与其迭代加密模型相比，大大提高了加密解密速度，具有更好的实时性、普适性．     

基于二维元胞自动机的双向触发并行加密模型*

根据二维触发元胞自动机的特性,提出了一种二维元胞自动机双触发并行加//解密模型。仿真实验表明:与一维耦合触发元胞自动机相比,二维元胞自动机双触发并行加密模型在适度减慢加/解密速度的情况下,大大提高了密钥空间,具有极高的时间换空间的效率,很好地提高了健壮性和实用性。     

一种基于演化细胞自动机的数据加密方法*

提出了一种演化密文与规则的加密方法,以细胞自动机的初态和规则作为演化对象,寻找满足经过迭代后能得到原文细胞自动机的初态和规则.某些原文只在某些特殊规则下才存在满足完全匹配的密文,而且匹配度越高搜索越耗时,所以引入了校验信息,以最大演化代数作为演化计算的终止条件,寻找迭代后与原文最匹配的密文,再通过校验获得完整的原文.通过实验得出:此种加密方法具有较大的密钥空间和良好的置乱效果,而且细胞自动机的邻居半径越大,演化计算的表现越稳定.     

基于双重加密和Contourlet变换的数字图像盲水印算法

提出了一种演化密文与规则的加密方法,以细胞自动机的初态和规则作为演化对象,寻找满足经过迭代后能得到原文的细胞自动机的初态和规则。由于某些原文只在某些特殊规则下才存在满足完全匹配的密文,而且匹配度越高搜索越耗时,所以引入了校验信息,以最大演化代数作为演化计算的终止条件,寻找迭代后与原文最接近的密文,再通过校验获得完整的原文。通过实验得出：此种加密方法具有较大的密钥空间和良好的置乱效果,而且细胞自动机的邻居半径越大,演化计算的表现越稳定。